У берегов Норвегии протестируют 135-метровый ветряк с вертикальными лопастями для морских электростанций

Шведская компания SeaTwirl подписала контракт с глобальным оператором Westcon на строительство и развёртывание у берегов Норвегии своей первой 1-МВт плавучей ветряной турбины с вертикально ориентированной осью вращения. Вертикальная ориентация турбины обещает множество выгод, главной из которых станет возможность установки далеко в море, где всегда сильные ветра. Опытный проект позволит доказать эффективность такого подхода на практике.

Источник изображений: SeaTwirl

Новый проект SeaTwirl создаётся не на пустом месте. Компания была официально основана в 2012 году для реализации идеи, впервые показанной в виде прототипа вертикально ориентированной плавучей ветряной турбины ещё в 2007 году. В 2015 году у побережья шведского города Люсекиль компания установила новый более мощный прототип турбины — 30-кВт установку S1. Надводная часть турбины имела высоту 13 м, а подводная (противовес) — 18 м. Эта установка уже семь лет вырабатывает энергию для города и доказала способность выдерживать ураганные ветра и штормовое волнение (фото ниже).

Новая 1-МВт турбина станет первым коммерческим продуктом SeaTwirl. Турбина S2x будет выведена в море около Бокна в Норвегии. Высота надводной части достигнет 55 м, а подводная уйдёт на 80 м ниже уровня моря. Турбина будет отбуксирована в море на участок с глубиной не менее 100 м. Ввод объекта в эксплуатацию ожидается в 2023 году с испытательным сроком около пяти лет. Успех позволит SeaTwirl перейти к разработке плавучих турбин с вертикальной ориентацией мощностью от 6 до 10 МВт и, в перспективе, до 30 МВт и более, что вдвое мощнее самых производительных наземных ветряных установок.

Вертикальная ориентация турбины и лопастей снижает нагрузку на подшипники вала, что делает этот узел дешевле и долговечнее, а нижнее расположение генератора (на уровне моря) облегчает обслуживание и позволяет избежать дорогостоящих монтажных высотных работ, как и исключает из проекта высокопрочные и дорогие вспомогательные башенные конструкции. Вертикально ориентированные лопасти должны выдерживать ветер до 50 м/с и работать вплоть до скорости ветра 25 м/с, что для большинства ветряных турбин с горизонтально ориентированной турбиной и лопастями является критическими условиями эксплуатации.

Обещанная SeaTwirl нормированная стоимость электроэнергии (англ. Levelised Cost of Energy, LCOE) 1-МВт плавучей турбины будет ниже $50 за МВт·ч, что примерно соответствует современному положению дел в наземной ветряной генерации. В то же время выдвинутые далеко в море турбины смогут занять самые выгодные с точки зрения ветров поля и не будут занимать драгоценную землю. К тому же, их можно располагать намного плотнее, поскольку при вертикальной ориентации лопастей их воздействие на соседние турбины незначительно.

Но при всей массе плюсов остаются не до конца выясненными вопросы эффективности строительства таких установок. Этап создания и вывода в море гигантских плавучих ветряных электростанций может оказаться очень дорогостоящим мероприятием, окупаемость которого пока под вопросом. Опытная установка мощностью 1 МВт должна дать часть ответов на них. Но явные выгоды также не подлежат сомнениям, и шведы в этом не одиноки. Японцы тоже заняты разработкой подобных установок, хотя их больше интересует работа в условиях регулярных тайфунов с силой ветра от 25 до 50 м/с. Но это уже другая история.